文/唐成成 袁 勃（安徽星瑞齒輪傳動有限公司）

隨著汽車產業(yè)持續(xù)快速增長和人民生活水平的提高，用戶對汽車的性能及駕駛舒適性的要求也越來越高，尤其對降低整車的NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）要求較高。作為汽車的核心零部件和傳遞動力、調整轉速及前進后退轉換的控制裝置，汽車變速器對汽車的動力性、經(jīng)濟性、舒適性影響很大，也是振動噪聲的重要來源。汽車變速器中齒輪的振動或齒面接觸狀況不良都是產生噪聲的原因。齒輪噪聲問題的發(fā)生并不完全由齒輪參數(shù)設計不理想導致，在實際運行過程中，齒輪會因變速器殼體、軸、軸承及齒輪自身等變形而出現(xiàn)錯位，從而使接觸狀況變差，出現(xiàn)偏載或傳遞誤差增大，最終導致齒輪振動噪聲過大而產生異響。因此，降低變速器的NVH 噪聲對于提高整車性能及客戶主觀感受十分重要。本文通過對變速器怠速異響問題的分析，找出了怠速異響的原因并進行了改進。

一、怠速異響故障現(xiàn)象描述

某手動變速器總成在市場零公里反饋怠速異響，主要表現(xiàn)為怠速時主觀評價存在“昂昂”的嚙合噪聲，踩下離合后聲音變小，客戶對此聲音不能接受，主機經(jīng)離合器、發(fā)動機排查后，未發(fā)現(xiàn)異常，懷疑是變速器噪聲。

二、怠速異響故障分類及原因分析

不同的故障引起的噪聲有不同的表現(xiàn)形式，詳見表1。根據(jù)故障描述及怠速異響故障分類，判斷該故障屬于齒輪嚙合噪聲。齒輪嚙合噪聲產生的具體原因需要從齒輪宏觀參數(shù)、齒輪精度進行分析。

表1 各種故障引起的噪聲表現(xiàn)形式

三、具體原因分析

變速器怠速異響的主要原因，一是齒輪精度不合格，使得齒輪在嚙合過程中產生錯位，從而使齒輪接觸狀況變差，出現(xiàn)偏載或傳遞誤差增大，導致齒輪振動噪聲過大而產生異響；二是齒輪參數(shù)設計不理想，使齒輪嚙合傳遞誤差偏大造成異響。通過NVH 設備測試分析及零部件拆解測量分析，確定該變速器怠速異響故障屬于第一種情況。

1.整車NVH 測試分析

根據(jù)主觀評價，選擇3 臺怠速異響狀況分別為明顯、輕微（可接受）、一般的整車進行NVH 測試分析，根據(jù)分析結果，發(fā)現(xiàn)3 臺車怠速異響噪聲頻率存在差異。異響明顯的四檔、五檔階次表現(xiàn)突出，輕微可接受狀態(tài)的四檔、五檔階次明顯很小。因此判斷四、五檔齒輪副是造成變速器怠速異響的根源；但噪聲表現(xiàn)不一致，又說明齒輪副宏觀參數(shù)可以滿足要求，并不是產生噪聲的主要原因。

2.零部件拆解測量分析

拆解怠速異響故障變速器總成，對四檔副、五檔副齒輪進行精度測量，測量結果見表2。

由表2 的測量結果可以看出，中四齒、一軸、中五齒齒輪精度超差，檢測不合格；主五齒檢測合格。

表2 相關零件測量結果

四、怠速異響故障改進分析

1.ABA 互換驗證

根據(jù)故障分析和NVH 測試、零部件檢測情況來看，四、五檔副的齒輪精度超差，導致了變速器在怠速工況下產生嚙合異常，即怠速異響。為驗證四、五檔副的齒輪精度超差是否是根本原因，臨時選取3 臺故障樣機，將故障箱四檔副、五檔副齒輪拆下，挑選3 套四、五檔齒輪精度合格零件分別更換到原故障箱上進行驗證，異響故障消除；再將故障件重裝到原故障箱上，故障復現(xiàn)，完成ABA 互換驗證。

從驗證結果可見，怠速異響故障跟隨故障件再現(xiàn)，說明四、五檔副的齒輪精度超差是根本原因。

2.故障改進分析

根據(jù)以上分析，需要進行齒輪精度控制。通過工藝分析，現(xiàn)有剃齒工藝無法保證四、五檔副齒輪精度100%合格，因此，將剃齒工藝改成磨齒工藝，來解決齒輪精度一致性差的問題。

為了驗證優(yōu)化措施的改進效果，分別完成20 臺、50 臺改后狀態(tài)裝車驗證，下線排查未出現(xiàn)怠速異響問題，說明改進有效，問題從根本上得到了解決。

五、結語

本文通過對一種手動變速器怠速異響問題的分析改進，找出了該怠速異響問題的根本原因，采取了有效的處理措施，提高了變速器的NVH 性能。通過該問題的分析，不僅解決了怠速異響故障，還提出了一種解決類似問題的分析方法，具有一定的實用性，對后期新產品設計開發(fā)有一定的指導意義。